Timekeeping og nøjagtighed er vigtig i løbet af vores daglige liv. Vi har brug for at vide, hvor tidlige hændelser der sker for at sikre, at vi ikke går glip af dem, vi skal også have en kilde til præcis tid for at forhindre os i at være forsinkede; og computere og anden teknologi er lige så afhængige af tanden som vi er.

For mange computere og tekniske systemer er tiden i form af en tidsstempel den eneste håndgribelige ting, en maskine skal identificere, når hændelser skal forekomme, og i hvilken rækkefølge. Uden en tidsstempel er en computer ude af stand til at udføre nogen opgaver, selvom det er muligt at gemme data, uden at maskinen ved, hvilken tid det er.

På grund af denne afhængighed i tide har alle computersystemer indbyggede ure på deres printkort. Fælles er disse kvartsbaserede oscillatorer, svarende til de elektroniske ure, der anvendes i digitale armbåndsure.

Problemet med disse system ure er, at de ikke er meget præcise. Jo, for at fortælle tiden til menneskelige formål er de præcise nok; Imidlertid kræver maskiner ganske ofte en højere grad af nøjagtighed, især når enheder synkroniseres.

For computernetværk er synkronisering afgørende, da forskellige maskiner, der fortæller forskellige tidspunkter, kan føre til fejl og fejl i netværket til at udføre lige simple opgaver. Det svære med netværkssynkronisering er, at systemet ure bruges af computere for at holde tid kan drev. Og når forskellige ure diver af forskellige mængder, kan et netværk snart falde i disarray, da forskellige maskiner holder forskellige tider.

Af denne grund er disse systemklokker ikke afhængige af at tilvejebringe synkronisering. I stedet anvendes en langt mere præcis type ur: atomur.

Atomcykler drev ikke (mindst ikke mere end et sekund i en million år) og er også ideelle til at synkronisere computernetværk også. De fleste computere bruger softwareprotokollen NTP (Network Time Protocol), der bruger en enkelt atomur tid kilde, enten fra internettet eller mere sikkert eksternt via GPS eller radiosignaler, hvor det synkroniserer hver maskine på et netværk til.

Fordi NTP sikrer, at hver enhed holdes nøjagtig til denne kildetid og ignorerer de upålidelige systemklokker, kan hele netværket holdes synkroniseret med hver maskine inden for fraktioner af et sekund af hinanden.

Mens mange af os er opmærksomme på GPS (Globalt positionerings system) som navigationsværktøj, og mange af os har 'sat navs' i vores biler, men GPS-netværket har en anden brug, der også er vigtigt for vores daglige liv, men få mennesker indser det.

GPS-satellitter indeholder atomklocks, der overfører jord til et præcist tidssignal; Det er denne udsendelse, som satellitnavigationsenheder bruger til at beregne global position. Der er dog andre anvendelser til dette tidssignal udover navigation.

Næsten alle computernetværk holdes nøjagtige til et atomur. Dette skyldes, at mindre præcisioner på tværs af et netværk kan føre til problemer, fra sikkerhedsproblemer til tab af data. De fleste netværk bruger en form for NTP (Network Time Protocol) for at synkronisere deres netværk, men NTP kræver en hovedkilde, der skal synkroniseres til.

GPS er ideel til dette, ikke kun er det en atomklynge kilde, som NTP kan beregne UTC (Coordinated Universal Time) fra, hvilket betyder at netværket vil blive synkroniseret til alle andre UTC-netværk på kloden.

GPS er en ideel kilde til tid, da den er tilgængelig bogstaveligt overalt på planeten, så længe GPS-antennen har et klart billede af himlen. Og det er ikke kun computernetværk, der kræver atomur tid, alle slags teknologier kræver nøjagtig synkronisering: trafiklys, CCTV kameraer, flyvekontrol, internet servere, faktisk mange moderne applikationer og teknologi uden at vi indser, bliver holdt sandt ved GPS tid .

Top brug GPS som en kilde til tid, a GPS NTP-server er påkrævet. Disse tilsluttes routere, switche eller anden teknologi og modtager et regelmæssigt tidssignal fra GPS-satellitterne. Det NTP-server distribuerer derefter denne gang på tværs af netværket, idet protokollen NTP løbende kontrollerer hver enhed for at sikre, at den ikke drev.

GPS NTP-servere er ikke kun nøjagtige, de er også meget sikre. Nogle netværksadministratorer bruger internet tidsservere som en kilde til tid, men det kan føre til problemer. Ikke alene er nøjagtigheden af ​​mange af disse kilder tvivlsom, men signalerne kan kapres af ondsindet software, der kan krænke netværksbranden og forårsage kaos.

Mange moderne computernetværk kører nu Microsofts nyeste Windows 7-operativsystem, som har mange nye og forbedrede funktioner, herunder evnen til at synkronisere tiden.

Når en Windows 7-maskine startes op, modsiger operativsystemet automatisk i modsætning til tidligere inkarnationer af Windows til en tidsserver på tværs af internettet for at sikre, at netværket kører korrekt tid. Men selvom denne facilitet ofte er nyttig for private brugere, kan det medføre mange problemer for forretningsnettet.

For det første for at tillade denne synkroniseringsproces at ske, skal firmanavnet have en åben port (UDP 123) for at tillade den regelmæssige tidsoverførsel. Dette kan medføre sikkerhedsproblemer som ondsindede brugere, og bots kan udnytte den åbne port for at trænge ind i virksomhedens netværk.

For det andet, mens internettet tidsservere er ofte ret præcise, det kan ofte afhænge af din afstand fra værten, og enhver latens forårsaget af netværk eller internetforbindelse kan yderligere medføre unøjagtigheder, hvilket betyder, at systemet ofte kan være mere end flere sekunder væk fra den foretrukne UTC-tid (Koordineret Universal Time ).

Endelig er der som internetkilder stratum 2-enheder, det vil sige, at de er servere, der ikke modtager en førstehåndskodekode, men i stedet modtager en brugte håndkilde fra en stratum 1-enhed (dedikeret NTP tidsserver - Network Time Protocol), som også kan føre til unøjagtighed - disse stratum 2-forbindelser kan også være meget travlt og forhindre, at dit netværk får adgang til tiden i længere perioder med risiko for drift.

For at sikre nøjagtig, pålidelig og sikker tid til et Windows 7-netværk er der virkelig ingen erstatning end at bruge din egen stratum 1 NTP-tidsserver. Disse er let tilgængelige fra mange kilder og er ikke meget dyre, men den ro i sindet, de giver, er uvurderlig.

Stratum 1 NTP-tidsservere modtag et sikkert tidssignal direkte fra en atomurkilde. Tidsignalet er eksternt til netværket, så der er ingen fare for at det bliver kapret eller nødvendigt at have åbne porte i firewallen.

Da tidssignalerne kommer fra en direkte atomurkilde, er de desuden meget nøjagtige og lider ikke nogen latensproblemer. De anvendte signaler kan enten være via GPS (Global Positioning System satellitter har ombord atomklokker) eller fra radiotransmissioner udsendt af nationale fysiklaboratorier som NIST i USA (udsendt fra Colorado), NPL i Storbritannien (transmitteret form Cumbria) eller deres tyske tilsvarende (fra Frankfurt).

Vi tager det for givet, at en dag er 24 timer. Faktisk er vores krops cirkadiske rytme endelig indstillet til at klare en 24-time-dag. En dag på jorden var dog ikke altid 24 timer lang.

I de tidlige dage af Jorden var en dag utrolig kort - bare fem timer lang, men på tidspunktet for juraperioden, da dinosaurerne vandrede rundt om jorden, var en dag blevet forlænget til omkring 22.5 timer.

Selvfølgelig nu er en dag 24-timer og har været siden mennesker udviklede sig, men hvad har forårsaget denne gradvise forlængelse. Svaret ligger hos Månen.

Månen plejede at være meget tættere på Jorden og virkningen af ​​dens tyngdekraft var derfor meget stærkere. Da månen driver tidevandssystemer, var disse meget stærkere i jordens tidlige dage, og konsekvensen var, at jordens spindel bremset, bugseringen af ​​månens tyngdekraft og tidevandskræfter på jorden, der virker som en bremse på rotationen af planeten.

Nu er månen længere væk, og fortsætter med at bevæge sig væk endnu længere, men månens virkning virker stadig på Jorden, med den konsekvens, at Jordens dag stadig sænkes, omend minutiøst.

Med moderne atomure, er det nu muligt at redegøre for denne bremse og den globale tidsskala, der anvendes af de fleste teknologier for at sikre tidssynkronisering, UTC (Koordineret Universal Time), skal tage højde for denne gradvise afmatning, ellers på grund af atomklockers ekstreme nøjagtighed, ville til sidst dagen falde ind i natten, da jorden blev langsomt, og vi justerede ikke vores ure.

På grund af dette, en eller to gange om året, tilføjes et ekstra sekund til den globale tidsplan. Disse spring-sekunder, som de er kendt, er blevet tilføjet siden 1970'erne, da UTC blev først udviklet.

For mange moderne teknologier, hvor millisekundens nøjagtighed er påkrævet, kan det medføre problemer. Heldigvis med NTP tid servere (Network Time Protocol) disse spring sekunder indregnes automatisk, så enhver teknologi tilsluttet en NTP-server behøver ikke bekymre sig om denne uoverensstemmelse.

NTP-servere bruges af tidskänslig teknologi og computernetværk verden over for at sikre præcis og præcis tid hele tiden, uanset hvad de himmellegemer gør.

Fortsatte…

De fleste byer ville have et hovedur, som Big Ben i London, og for dem der bor nær ved, var det ret nemt at se ud af vinduet og justere kontor- eller fabriksuret for at sikre synkronitet. Men for andre, der ikke var i betragtning af disse tårnklokker, blev andre systemer brugt.

Almindeligvis vil nogen med lommeur sætte tiden ved tårnklokken om morgenen og derefter gå rundt i forretninger og for et lille gebyr, lad folk vide præcis, hvad tiden var, og dermed sætte dem i stand til at justere kontoret eller fabriksuret for at passe .

Men da jernbanerne begyndte, og tidsplanerne blev vigtige, var det klart, at der var behov for en mere præcis metode til at holde tid, og det var da, at den første officielle tidsplan blev udviklet.

Da ure stadig var mekaniske og derfor unøjagtige og tilbøjelige til at drev, vendte samfundet igen til det mere præcise krononomet, solen.

Det blev besluttet, at når solen var direkte over et bestemt sted, ville det signalere middag på denne nye tidsskala. Placeringen: Greenwich, i London, og tidsskalaen, oprindeligt kaldet jernbanetid, blev til sidst Greenwich Meantime (GMT), en tidsskala, der blev brugt til 1970s.

Nu er naturligvis med atomur tid baseret på en international tidsskala UTC (Koordineret Universal Time), selvom dens oprindelse stadig er baseret på GMT, og ofte er UTC stadig refereret til som GMT.

Nu med fremkomsten af ​​international handel og globale computernetværk, UTC bruges som grundlag for næsten al international tid. Computer netværk implementere NTP-servere for at sikre, at tiden på deres netværk er nøjagtig, ofte til tusindedel af et sekund til UTC, hvilket betyder, at computere tjekker med samme præcise tid - uanset om det er i London, Paris eller New York - UTC, er UTC bruges til at sikre, at computere overalt kan kommunikere præcist med hinanden og forhindre de fattige fejl tidssynkronisering kan forårsage.

Den moderne verden er en lille. Disse dage i erhvervslivet er du lige så tilbøjelig til at kommunikere på tværs af Atlanterhavet, mens du handler med din nabo, men det kan forårsage vanskeligheder - som alle, der forsøger at få fat i nogen på tværs af den anden side af verden, vil vide.

Problemet er selvfølgelig tid. Der er 24 tidszoner på jorden, hvilket betyder, at folk, du måske ønsker at tale med på tværs af den anden side af verden, er i seng, når du er vågen - og omvendt.

Kommunikation er ikke et problem for os mennesker heller; Meget af vores kommunikation foregår via computere og andre teknologier, der kan forårsage endnu flere problemer. Ikke kun fordi tidszoner er anderledes end ure, uanset om de er dem, der driver en computer eller et kontor vægur, kan drev.

tidssynkronisering Det er derfor vigtigt at sikre, at den enhed, du kommunikerer med, har det samme, ellers uanset hvilken transaktion du udfører, kan det resultere i fejl som f.eks. at applikationen fejler, at data går tabt, eller at maskinerne mener, at en handling har fundet sted, når den ikke har det.

Koordineret Universal Time

Koordineret Universal Time (UTC) er en international tidsskala. Det tager ikke hensyn til tidszoner og holdes sande ved en konstellation af atomure - nøjagtige ure, der ikke lider af drift.

UTC kompenserer også for bremsningen af ​​jordens spin ved at tilføje spring sekunder for at sikre, at der ikke er nogen drift, der i sidste ende vil forårsage middag til at køre mod natten (om end i mange årtusinder; så langsomt er Jordens bremsning).

De fleste teknologier og computernetværk over hele kloden bruger UTC som deres kilde til tid, hvilket gør global kommunikation mere gennemførlig.

Network Time Protocol og NTP Time Servers

Modtagelse af UTC-tid til et computernetværk er jobbet af NTP tidsserver. Disse enheder bruger Network Time Protocol til at distribuere tiden til alle teknologier på NTP-netværket. NTP tid servere modtage tidskilden fra en række forskellige kilder.

• Internettet - selvom internetkilder kan være usikre og upålidelige
• GPS (Global Positioning System) - Brug af atomklockerne fra navigationssatellitter.
• Radiosignaler - udsendes af nationale fysiklaboratorier som NPL og NIST.

Den nye britiske regering skal se igen på flerårig debat om at ændre urene i sommermånederne fra GMT (Greenwich Mean Time) til British Summer Time (BST).

Mens bevægelsen er kontroversiel, med mange i Skotland i det nordlige Storbritannien, som ikke er villige til at vedtage forandringen på grund af de længere mørke vinterdage, oplever de sig over resten af ​​landet - bevægelsen vil hjælpe med at synkronisere Storbritannien med resten af ​​Europa .

Trods sin stilling i EU har Storbritannien en anden tidsramme til resten af ​​Europa. Folk fra Det Forenede Kongerige, der rejser til udlandet, skal fremme deres ure en time hver gang de rejser til det europæiske fastland.

I de nye forslag vil sommertid fortsætte, men standard vintertid vil blive fremskredet en time og en yderligere fremskridt på en time til sommeren - kend som dobbelt britisk sommertid - så Storbritannien kan have samme tid som Europa.

På trods af problemerne ville en sådan ændring imidlertid have til folk; teknologien vil ikke blive påvirket af nogen ændring i sommertid.

UTC Tid

Teknologi, såsom computernetværk, alle bruger en universel tid - UTC (Koordineret Universal Time). UTC er et globalt tidsskala, der holdes rigtigt ved en international konglomering af atomure. Det betyder, om du har et britisk baseret computernetværk eller en på den anden side af verden til teknologierne - tiden er den samme.

De fleste teknologier modtager denne gang fra en atomur kilde ved hjælp af enheder kendt som NTP-servere (efter tidsprotokollen: Network Time Protocol). NTP-servere drage fordel af atomurerne ombord på GPS-satellitter, så de ikke kun kan levere en nøjagtig kilde til tid, men de kan forsikre sig om, at tidskilden aldrig løber.

Andre metoder til at få en atomur tidskilde omfatter anvendelse af mediumbølge transmissioner udsendt af steder som Det Forenede Kongeriges National Physical Laboratory (NPL) eller American National Institute for Standards and Time.

NTP-servere sørg for, at uanset hvor du er i verden, er kilden til tid, som dine computere og teknologi bruger, altid koordineret universeltid - uanset hvilket tidspunkt på året.

Tidssynkronisering bliver mere og mere relevant, da vi bliver mere afhængige af internettet. Med så mange tidsfølsomme transaktioner udført over hele kloden, fra bank og handel til afsendelse af e-mails, er den korrekte og præcise tid afgørende for at forhindre fejl og sikre sikkerhed.

Stadig flere og flere mennesker er afhængige af kilder til internettet, især med mange af de moderne smag af Microsofts Windows, såsom Windows 7, der har NTP og tidssynkronisering færdigheder allerede installeret.

Windows 7 og tidssynkronisering

Windows 7 vil straks ud af boksen forsøge at finde en kilde til internet tid; Men for en netværksmaskine betyder det ikke nødvendigvis, at computeren bliver synkroniseret præcist eller sikkert.

Internetkilder kan være helt upålidelige og usikre for et moderne computernetværk. Internettet er nødt til at komme igennem firewallen, og som et hul er tilbage for at disse tidskoder kan komme igennem, kan ondsindet software også udnytte dette firewallhul.

Ikke kun kan nøjagtigheden af ​​disse enheder variere afhængigt af afstanden fra dit netværk, men også en internetkilde, der meget sjældent kommer direkte fra et atomur.

Faktisk er de fleste internetkilder kendt som stratum 2-enheder. Det betyder, at de forbinder til en anden enhed - en stratum 1 enhed - nemlig a NTP tidsserver som får tiden direkte fra uret og overfører den til stratum 2-enheden.

Stratum 1 NTP-tidsservere

For ægte nøjagtighed og sikkerhed er der ingen erstatning for dit netværk Stratum 1 NTP server. Ikke kun er disse enheder sikre, der modtager en tidskilde eksternt til firewallen (ofte ved hjælp af GPS), men de modtager også disse signaler direkte fra atomur (GPS-satellitten, der transmitterer dette signal, har et ombord atomur, der genererer tiden.

Det Forenede Kongeriges tids- og frekvenssignal, MSF, leveret af National Physical Laboratory ud af Cumbria, vil være nede for væsentlig vedligeholdelse på 26 og 27 juli.

Den uplanlagte nedetid er at tillade væsentlig vedligeholdelse at udføres i sikkerhed. MSF-transmitteren vil stoppe udsendelse af MSF-signalet på 26 og 27 juli mellem 08.00 og 20.00 (BST - 07: 00 GMT / UTC), selv om det er muligt, at vedligeholdelsen kan være færdig før tidsplanen, i hvilket tilfælde signalet vil blive tændt tidligere .

Fremtidig vedligeholdelse er planlagt til følgende tidspunkter, når signalet også slukker:

• 9 September 2010 fra 10: 00 BST til 14: 00 BST
• 9 December 2010 fra 10: 00 UTC til 14: 00 UTC
• 10 marts 2011 fra 10: 00 UTC til 14: 00 UTC

Problemer med tidssynkronisering

Generelt mest NTP tid servere bør kunne opretholde en stabil tid under disse korte udbrud, og brugere af MSF-tidssynkroniseringsenheder bør ikke opleve problemer med manglen på MSF-signal.

Men de brugere, der har brug for et højt niveau af nøjagtighed og pålidelighed, og finder MSF-udbrudene påvirker dem, bør måske se på GPS NTP-server.

GPS tid servere modtage deres tidssignaler fra GPS-netværket, som er tilgængeligt 24 timer om dagen, 365 dage om året og aldrig oplever nogen afbrydelser.

"Tid er det, der forhindrer alt i at ske på en gang", sagde den fremtrædende fysiker John Wheeler. Og når det kommer til computere, kan hans ord ikke være mere relevant.

Timestamps er den eneste metode, som en computer skal fastslå, hvis en begivenhed er indtruffet, menes at forekomme eller bør ikke forekomme lige endnu. For en hjemmecomputer er computeren afhængig af det indbyggede ur, som viser tiden på hjørnet af dit operativsystem, og for de fleste hjemmebrug er det tilstrækkeligt nok.

Men for computernetværk, der skal kommunikere med hinanden, kan det være uklare problemer at stole på individuelle systemklokker:

Alle ure drev, og computerklokke er ikke forskellige, og der opstår problemer, når to maskiner driver med forskellige hastigheder, da tiden ikke passer op. Dette udgør et begreb for en computer, da det er usikkert, hvilken tid til at tro, og tidskritiske begivenheder kan ikke opstå, og selv enkle opgaver som at sende en e-mail kan forårsage tidssammenhæng på et netværk.

Af disse grunde, tidsservere bruges almindeligt til at modtage tiden fra en ekstern kilde og distribuere den omkring netværket. De fleste af disse enheder bruger protokollen NTP (Network Time Protocol), der er designet til at tilvejebringe en metode til synkronisering af tid på et netværk.

Tidsservere er dog kun så gode som den tidskilde, de er afhængige af, og når der er et problem med den pågældende kilde, vil synkroniseringen mislykkes, og de ovennævnte problemer kan forekomme.

Den mest almindelige årsag til tidsserverfejl eller unøjagtighed er afhængigheden af ​​internetbaserede kilder til tid. Disse kan hverken godkendes af NTP eller garanteres at være nøjagtige, og de kan også medføre sikkerhedsproblemer med indbrud af firewall og andre ondsindede angreb.

Sikring af NTP tidsserver fortsætter med at få en kilde til meget præcis tid er ret lige fremad, og det handler kun om at vælge en præcis, pålidelig og sikker tidskilde.

I de fleste dele af verden er der to metoder, der kan give en sikker og pålidelig kilde til tid:

• GPS tidssignaler
• Radio refererede tidssignaler

GPS-signaler er tilgængelige overalt på planeten og er baseret på GPS-tid som er dannet af atomur ombord på satellitterne.

Radio refererede signaler som MSF og WWVB udsendes på lang bølge fra fysik laboratorier som NIST og NPL.